组态软件在太阳能热利用行业的应用 点击:358 | 回复:1



陈石头

    
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发表于:2011-11-10 10:40:57
楼主

摘要:介绍了组态软件在太阳能热水工程中的应用以及诸多优点。随着我国太阳能事业的迅速发展,组态软件在太阳能行业的应用前景更加广泛,也必将极大的推进我国太阳能事业的发展。
关键词:太阳能;热水工程;组态软件

       组态软件,又称监控组态软件,作为一种工业控制开发软件,已广泛应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监控以及过程控制等诸多领域。
  随着太阳能热利用的飞速发展,国家对太阳能等清洁能源的重视,太阳能热水工程也逐渐普及,组态软件在太阳能热水工程上的成功应用,使用户面对的不再是“冰冷”陌生的控制柜,而是熟悉的计算机。使用户足不出户就能了解、控制整个系统的运行情况。并且随着网络通讯技术以及信息技术的快速发展,利用现有的电话、移动网络和互联网技术及通信网络实现对太阳能热水工程的互联网远程监控已经成为现实。
1 系统组成
  计算机远程监控系统主要负责管理各热水工程的运行数据、状态、各种操作情况、故障情况等,把系统的各种状态以界面图形动画的方式动态显示出来,各种数据以实时曲线、历史曲线的形式表达给用户,便于用户了解系统的运行状况,各种数据以报表的形式存放、显示给用户,便于用户查看、打印等。
  要实现以上功能下位机控制系统要把太阳能热水工程的相关数据通过专用的通讯装置和接口传送给上位机,同时上位机能向下位机传达各种控制命令,由下位机控制系统进行相应的动作,从而达到远程监控的功能。
  太阳能热水工程远程监控系统主要分为本地监控系统和远程监控系统,该系统主要由工控计算机、数据传输介质、信号转换模块、监控软件等组成。
1.1 本地监控系统

本地监控系统一般运行在太阳能热水工程现场的工控机上,通过和分散的控制柜上的控制系统进行通讯,实现对整个热水工程的集群监控。现在太阳能热水工程本地监控系统的通信一般采用R S 4 8 5自定义协议通信方式和m o d b u s 协议通信方式,二者都能够解决太阳能热水工程本地监控系统的通信问题,但具有各自的特点。
  R S 4 8 5 自定义协议通信方式居于R S 4 8 5 接口,具有R S 4 8 5 串行总线的数据传输稳定、抗噪声干扰能力强等特点。但是通信协议是自定义的,所以不能开放的、方便的和其他设备进行通信。
  M o d b u s 协议作为一种工业用通信标准,遵循m o d b u s 协议开发的通信软件,能够和所有不同厂家生产的支持m o d b u s 协议的设备通信,并且通信网络的选择也是多样性的,比如RS232、RS422、RS485、以太网等网络,避免了自定义协议的局限性。
1.2 监控系统软件
  热水工程监控软件一般要具有以下的功能:
  (1 )友好的控制界面。在编制监控软件时,要充分考虑到太阳能热水工程的运行管理要求,使操作简单,尽可能的为热水工程的管理提供方便。
  (2 )能够显示热水工程的运行数据。比如各水箱、各集热器的实时水温,各水箱的实时水量等数据能够通过下位机传到上位机,并显示出来,必要的时候还可以用曲线的形式直观实时的显示出来。
  (3 )显示热水工程的运行状态。如辅助能源启动、停止状态,水泵启动、停止状态,电磁阀启动、关闭状态,温差循环、管道循环启动、停止状态以及其他部件的工作情况。通过对各部件的工作及状态情况了解整个热水工程的运行情况,这对整个热水工程的管理是非常重要的。
  (4 )能够及时的显示热水工程运行过程中发生的故障。故障显示时,能显示出故障发生点并产生报警,进行智能提示,便以技术人员及时处理和消除故障,保证热水工程的正常运行。
  (5 )能够对热水工程进行集中控制。值班人员在集中监控室内,就能对控制柜进行参数设置和功能控制。如电加热启动停止时间、温差循环启动停止温差、集热循环启动停止时长、电加热的启动停止、上水电磁阀的启动停止、管道循环的启动停止等。但是这类操作必须要有权限的限制,以保证整个热水工程的正常安全的运行。
  (6 )能够查看、打印历史记录。监控软件应具有运行数据存储打印的功能,以便随时查看热水工程运行状况的历史记录情况,了解热水工程的整个运行情况。
1.3 远程监控系统
  远程监控系统的主要功能是实时查看公司的各个太阳能热水工程的运行情况、各种数据记录等信息。实际上只要通讯网络连接上,在理论上远程监控系统能够实现的功能和本地监控系统是一样的,但是从安全和其他方面考虑,目前国内的太阳能热水工程远程监控系统首先必须完成其监视的功能,控制功能根据客户的意见要求添加。
  根据当前各种通讯条件的不同,目前远程监控系统和本地监控系统的通讯连接主要有电话网络点对点的拨号连接、Internet 网络连接、G P R S 无线网络连接三种方式。
1.3.1 电话网络点对点的拨号连接
  该连接主要是利用现有的电话网络,在本地及远程监控系统计算机上各安装一套调制解调器设备,通过拨叫对方的电话号码建立连接。此种连接方式的数据安全性高,但是各个太阳能热水工程分布在全国各地,连接属于长途电话,费用较高。
1.3.2 Internet网络连接
  该连接主要是利用现有的Internet 网络,在本地及远程监控系统计算机上各安装一套A D S L 或者调制解调器设备,两端同时连接到Internet 网络上,由于Internet 网络的开放性,所以这种连接方式的数据安全性比较低,可以在通信两端安装防火墙设备,防止病毒和其他有害信息对系统造成破坏,以提高系统的安全性。数据主要通过Internet 网络传输,所以费用较低。
1.3.3 GPRS 无线网络连接
  该连接主要是利用现有的移动无线通讯网络,在本地和远程监控系统计算机上各安装一套G P R S设备,两端设备通过无线通讯网络建立连接,不过这种连接必须是在无线通讯网络能够覆盖的范围内才能实现,数据传输速率比较低,费用是根据流量来进行计算的。
2 太阳能远程监控室的应用
  随着行业发展,热水工程数量逐年增多,为实现对全国的热水工程的统一管理、维护,排查其运行状态,也为了在第一时间内发现工程运行过程中的异常之处。皇明太阳能集团专门建设了行业内第一个太阳能远程监控室,实现了随时对全国热水工程的查看,维护。
3 结语
  目前各种控制协议和标准正在寻求统一,工业以太网也进入了工业控制的应用领域,同时管理层与现场设备层的结合也使控制管理一体化,使得企业网络成为透明的、覆盖整个企业范围的应用实体,实现办公自动化与工业自动化无缝结合。可以预见,基于Internet 的远程监控将是远程监控发展的必然方向,而采用B / S 结构的远程监控系统也将成为远程监控系统的首选体系结构,将会得到更加广泛的应用。
  基于I n t e r n e t 、采用B / S 结构的组态软件系统,具有性价比高、安全性好、实用性强等特点。随着我国太阳能行业的迅速发展,该系统具有很好的应用前景,也将有力的推动我国太阳能行业的发
展。■

 




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发表于:2011-11-29 20:11:39
1楼
谢谢分享                        

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